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Réaliser une maquette architecturale (carton plume, bois, etc ...)

De nombreux architectes ou modelistes d'architecture utilisent le carton plume et le balsa pour réaliser des maquettes de constructions à échelle réduite.

Jean Nouvel devant la maquette du Musée du Louvre d'Abu Dhabi. (Photo : Reuters, source )

 

Une maquette représentant le projet d'"Institut d'architecture de Catalogne" exposée dans le pavillon espagnolde la Biennale de Venise le 27 août 2010 © AFP Vincenzo Pinto : Source

L’architecte Bertrand Goldberg (premier à gauche) devant la maquette de Marina City: Source

Projet de maison ossature acier ou acier bois conçu par Anagram Atelier d'Architecture à Paris : Source

Pourquoi réaliser des maquettes en STI2D ?

 

La réalisation de maquettes fait partie du processus de conception abordé en STI2D, et elle figure au référentiel. Elle permet :

  • de tester des propositions de conception dans l'espace, sans recourir au logiciel 3D.
  • de présenter des choix retenus
  • de tester des comportements complexes à simuler par ordinateur (reflexions lumineuses, ombres portées, trainée aérodynamique ...)

Attention cependant, la réalisation de modèles complexes ou forts détaillés appartient au domaine du modélisme, et il n'est pas question de consacrer trop de temps à la réalisation de détails.

La maquette permet également de présenter les systèmes constructifs et même tester certains comportements (ombres portées, reflexions lumineuses ...)

Comment réaliser une maquette ?

Voici plusieurs films présentants la réalisation de maquettes architecturales à l'aide de carton plume et de balsa. La fixation se fait à la colle.

Film 1 : processus de réalisation d'une maquette architecturale en carton plume (à vitesse accélérée)

 

Comment s'y prendre ? Les films ci dessous ont été réalisés et mis à disposition par l'école d'architecture de Chicago. Ils expliquent comment réaliser des maquettes architecturales.

Film N°2 : quel est le matériel nécessaire ?

Le matériel à utiliser est: 

Le carton plume, aussi appelé carton mousse:
c'est un panneau léger composé de mousse rigide en polystyrène recouverte de papier. Disponible en blanc, noir, couleurs ... et en plusieurs épaisseurs (1,4 - 3,5 - 5 et 10 mm ...), en feuilles de format A4 jusqu'au format 1,4 m x 3 m !

Ce carton se découpe au cuter le long d'une règle en aluminium sur une table de découpe.

Il est plus sécuritaire de remplacer le cuter par un outil de découpe dédié (coût environ 40 euros). Il existe un outil pour des coupes droites, un autre pour des coupes d'onglet à 45°.

Le carton plusme se colle à l'aide d'une colle forte. Il existe des colles repositionnables en spray qui permettent un ajustement précis des pièces.

Le bois (balsa, contreplaqué, sapin ...)

Le bois est utilisable pour réaliser des structures longilignes (poutres, poteaux...). Il est disponible en poutres de section carrée, rectangulaires ou rondes. Le bois est aussi utilisable en plaque ou en blocs pour des structures plus rigides que le carton plume.

Le bois est facile à travailler (découpe, perçage, assemblage ...) en classe avec des outils de modélisme (mini perceuse, scie ...). On le commande en magasin de bricolage ou de modelisme.

Les métaux (aluminium, acier ...)

ils sont disponibles en fils (cables, corde à piano), en tubes creux ou en barres pleines, en tiges filetées ou en plaques. Les métaux permettent d'augmenter la résistance des maquettes, de varier les systèmes constructifs (haubanage ...) et les rendus esthétiques (brillance ...)

Les tubes peuvent être découpés avec un coupe tube, les ronds ou plaques fines avec une cisaille à tole.

 

Les profilés en carbone

Disponibles en tube creux de diamètre 2 à une dizaine de mm, ou en plats.

Ces éléments apportent une rigidité supérieure pour des composants specifiques. 

 

Les profilés et plaques en plastiques et polymères

Ils sont disponibles dans une grande variété de sections et de dimensions, permettant de modéliser des systèmes constructifs très variés.

Les fixations

La réalisation d'une maquette architecturale (carton plume, balsa...) se fait généralement par collage des éléments.

Il est cependant interessant d'utiliser d'autres types d'assemblages mécaniques, permettant notamment des changements de montage et de configuration (vis, boulons ...)

L'utilisation de câbles de haubanage necessite des tendeurs et serre-câbles, tels que ceux utilisés sur les freins de vélo par exemple

Les textiles

On peut les utiliser pour diverses réalisations, telles que les membranes tendues des structures légères.

 

Les finitions

Si un modeliste recherche un niveau de détail pour ces maquettes, il n'en est pas de même pour une réalisation de maquette à l'école.

En cas de besoin, des papiers et tissus décoratifs existent aux motifs de terre, de gazon, à coller sur des plaques du terrain par exemple.

 

 

 

Film 3: comment tracer les pièces à l'échelle sur carton plume et découper.

Film 4: Collage et fixation des éléments

Film 5: Exemple en utilisant du carton plume et des barres de bois

 

 

Quelles autres maquettes de structures sont réalisables avec ces techniques ?

Il est aussi possible d'utiliser des câbles tendus et des membranes (papier, tissus) poour réaliser des maquettes de structures légères.

L'intérêt de ces structures est de pouvoir tester le comportement de stabilité d'ensemble sur la maquette.

Le film suivant présente des images de synthèse de structures utilisant des membranes. (entreprise Fabrikart Membrane Shading Systems, Istambul)

Certains de ces projets (les moins complexes) peuvent servir de support d'étude de stabilité en STI2D et faire l'objet de réalisations de maquettes, comme les auvents ou abris.

 

 

Utilisation d'autres matériaux

Il est également possible d'utiliser d'autres matériaux, comme des feuilles de calque tendues pour matérialiser des verrières, comme dans l'exemple ci dessous.